苏科版八年级下册《专题整合提优卷(五)计算专题》2024年同步练习卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.一本八年级物理课本平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A. B. 5 Pa C. 50 Pa D. 500 Pa
2.冬天,水里的水结成冰后,常会使水缸破裂,因为水结成冰时,体积膨胀,冰的密度为,的水结成冰后,它的体积和质量的变化分别是( )
A. 增大;减小 B. 增大;不变
C. 增大;变大 D. 增大;无法确定
3.一个实心金属球放在盛满水的杯子里,从杯中溢出10g的水,若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,溢出煤油的质量为( )
A. 8g B. 10g C. D.
4.大气压是由于空气受到重力而产生的.如果地球的表面约为,那么,在一个标准大气压下,地球周围的空气质量约为标准大气压取,( )
A. B. C. D.
5.如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中,,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数为0N B. 弹簧测力计的示数为40N
C. B物体对支撑面的压力为100N D. B物体对支撑面的压强为
6.如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量:和对地面的压强:分别为( )
A. ::1,::1
B. ::1,::1
C. ::1,::1
D. ::1,::1
7.将一个密度为的实心小球,先后浸没在水和酒精中,松开手后,小球静止时,排开水和酒精的体积分别为和,小球在水和酒精中所受的浮力分別为和以下判断正确的是( )
A. ::::4 B. ::::1
C. ::::8 D. ::::9
8.甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是,乙的密度是,将它们分别挂在A、B两个弹簧测力计下,则以下判断正确的是( )
A. A、B两弹簧测力计的示数之比::1
B. 若将它们都浸没在水中,甲、乙两物体受到的浮力之比::2
C. 若将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示数与甲受到的重力之比::4
D. 若将它们都浸没在水中,A、B两弹簧测力计的示数之比::3
9.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块,A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
10.水上救援需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程。假设物体浸没在水深的容器底部非密合,现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为4N,已知,则( )
A. 物体在水面下的上升过程中所受浮力逐渐减小
B. 物体在容器底部时,受到的浮力为1N
C. 物体的质量为4kg
D. 物体的密度为
二、填空题:本大题共9小题,共18分。
11.一瓶标有“500mL”字样的纯净水,水的质量是______kg,;小明喝了半瓶水,则剩余半瓶水的密度将______选填“变大”“不变”“变小”。
12.一条油轮在长江中航行时,排开水的体积是,油轮受到的浮力______在码头卸下了的燃油,卸下燃油的质量______kg,油轮排开水的体积会______选填“变大”、“不变”或“变小”燃油密度为。
13.物块A静止在相糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙所示,小萍从开始,每隔2s记录一次物块A的位置用“”表示物块,如图丙所示,内物块所受的摩擦力______N,内物块的平均速度为______。
14.将体积为米的小球浸没在水中时,小球受到水的浮力大小为______ 牛,方向是竖直向______ ;若使该小球仍然保持浸没在水中的状态,需要对它施加一个向上的力,这表明小球的重力______ 所受的浮力选填“大于”、“等于”或“小于”。
15.如图甲所示,两个相同的A、B正方体并排放在水平桌面上时,它们对桌面的压强为p,若将它们按图乙所示错位叠放,则A对B的压强最大可以为______;此时B对桌面的压强为______。
16.体积均为的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为,合金块重为6N,则木块受到的浮力为______ N,合金块受到的浮力为______ N。
17.如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,它们的上表面均与容器中水面相平,则甲、乙受到的浮力______,当从两容器中分别取出相等质量的水后未取完,A、B底部受到水的压强______,甲、乙受到的浮力______均选填“>”“=”或“<”
18.如图所示,小明用刻度尺测量一正方体物块的边长,读数为______小明把天平放在水平桌面上,游码移至标尺的零刻度处,指针偏向分度盘右侧、他向______调节平衡螺母使天平平衡;然后把物块放在左盘,右中放入一个10g的砝码,天平再次平衡、若把该物块放入装满水的烧杯中,物块______选填“会”或“不会”沉底,烧杯底部受到水的压强将______。
19.把重为10N,密度为的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于______填“漂浮”“悬浮”或“沉底”状态,物体所受浮力为______ N,排开水的体积是______。取
三、计算题:本大题共6小题,共48分。
20.在制作豆腐的过程中,要用重物把豆腐压实,如果重物对豆腐的压力为220N,受力面积为,压实后,30kg的豆腐体积为,求:
重物对豆腐的压强
豆腐的密度
21.如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮。此时A的上表面到水面的高度差为。已知A的体积为,所受重力为8N;B的体积为,水的密度,g取,求:
上表面所受水的压强;
和B受到的总浮力;
所受重力大小;
细线对B的拉力大小。
22.如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有的空间.这种新材料密度仅为,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受的高温.若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原.据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时,就将用它制成隔热宇航服.
从上述介绍中,可以判断气凝胶这种物质具有哪些优异的物理属性?请说出两点.
有人做过这样一个实验:在一金属块表面涂上8mm厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损.若金属块的表面积为,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少?
某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,重,若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需“气凝胶”的质量为多少?钢的密度为
23.如图所示,一木块漂浮在水面上如图甲所示。在木块上放置一个铁块A时,木块刚好浸没于水中如图乙所示;去掉铁块A,在木块下吊一个铁块B时,木块也刚好浸没于水中如图丙所示。已知铁的密度为,水的密度为试求两个铁块A和B的质量之比。
24.课外活动小组的同学为了估测同组小强同学双脚站立时对水平地面的压强,他们先用体重计测出小强同学的质量为,然后将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上如图所示,图中每个方格的面积为,通过鞋底印占有方格的个数大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数及每个方格的面积计算出地面的受力面积。。
小强同学双脚站立时对地面的压力是多大?
小强同学双脚站立时对地面的压强为多少?
小强双脚站立在沙地时,对沙地压强为;单脚站立在水泥地面上时,对水泥地面压强为,则______ 选填“>”、“<”或“=”。
25.如图甲所示的柱状容器底部放有一个体积为的长方体物块物块与容器底不密合,逐渐向容器内倒入水,测得容器底部受到物块的压力F随水的深度h变化的关系图象如图乙所示,并将加入水的总体积和对应水的深度h记录在下表中。
160 320 480 640 800 960
8 16 24 31 35 39
结合图乙和表中数据分析,当加入水的总体积时,物块处于______填“漂浮”“悬浮”或“沉底”状态;
图乙中______cm;
物块受到的最大浮力是多大?
如果图乙中,则该物块的重力是多少?容器内不加水时,物体对容器底部的压强是多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
八年级物理课本的质量约为,
物理课本重:
,
它对水平桌面的压力,
受力面积:,
它对桌面的压强:
。
故选:C。
物理课本的质量约为250g,求出课本重,放在水平桌面的中央,对桌面的压力等于本身重力;
物理课本长约25cm、宽约20cm,求与桌面的接触面积S,再利用压强公式求对桌面的压强。
本题主要考查了重力、压强的计算,关键是课本质量和长宽的估测。
2.【答案】B
【解析】解:
根据可得,水的质量:
,
质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关,
水结冰后的质量不变,;
,
冰的体积:
,
体积增大值:
故选
知道水的体积和密度,根据密度公式求出水的质量,再根据质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关得出冰的质量;
知道冰的质量和密度,根据密度公式求出冰的体积,进而求出体积增大值.
本题考查了密度公式的灵活应用,关键是知道质量与物质的状态无关
3.【答案】A
【解析】解:溢出的水体积,
若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,则,
则。
故选:A。
将实心金属球放入盛满水的容器中,已知溢出水的质量,可利用密度公式求出溢出的水体积,即可得金属球体积,若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,溢出的煤油体积与金属球的体积相等,则利用即可求出溢出煤油的质量。
本题主要考查了学生对密度公式的灵活应用,解本题的关键是溢出的液体体积与物体的体积相等这一特点。
4.【答案】B
【解析】解:球体的表面积是:;
1标准大气压的值为;
由可得,大气压力为;
空气的重力;
空气质量;
故选
已知地球的表面积,根据压强的定义式变形后,得出压力;根据气压产生的原因--空气有重力,会求出重力,再根据质量与重力的关系,最终求出质量,还要注意细心运算,定会求出答案.
此题考查了对压强知识的应用,以及大气压的大小以及大气压的产生知识;根据压强的定义式,变形后可求出压力,结合大气压产生的原因--空气有重力,根据压力求出质量进而求出质量即可.
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了二力平衡条件、相互作用力的应用以及压强的计算,要注意弹簧测力计处于静止状态时,受到的力是平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小。
弹簧测力计读数时,多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的,此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力;
通过分析B的受力情况和相互作用力的大小关系得出B对地面的压力,根据求出B对地面的压强。
【解答】
物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力,
因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,
所以,B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数,故AB错误;
受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,
所以,物体B受到的支持力:
,
因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,
所以,B物体对支撑面的压力:
,故C错误;
B对地面的压强:
,故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【解析】解:
两物体的体积关系:
::1,
由得:
,
因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,
所以::::1;
因为A和B放在水平地面上,
所以对地面的压力,
对地面的压强:
,
对地面的压强之比:
::::1。
故选:B。
知道圆柱体的高、底面积的关系,利用求体积关系;而A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,利用求质量关系;
和B对水平地面的压力,对地面的压强,据此求A和B对地面的压强关系。
本题考查了密度公式、压强公式的应用,利用好固体对水平地面的压强推导公式是关键。
7.【答案】C
【解析】解:设小球的质量为m,
因为,所以将小球浸没在水中,松开手后,小球静止时漂浮在水面上,则浮力,又因为,所以排开水的体积,
因为,所以将小球浸没在酒精中,松开手后,小球静止时沉底,则根据可得,排开酒精的体积,
所以,排开水和酒精的体积之比为::10;
小球在水和酒精中所受的浮力之比:
:8。
故选:C。
分别比较小球与水和酒精的密度关系,根据物体浮沉条件得出浸没在水和酒精中,松开手后,小球静止时的状态,设小球的质量为m,然后根据物体漂浮,浮力等于重力,以及密度公式分别列出排开水和酒精的关系式,然后相比即可解答;
已知小球排开水和酒精的体积之比,利用阿基米德原理计算其所受浮力之比。
此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件、密度公式的应用,是一道综合性较强的题目,难点在排开水和酒精的体积之比的计算,根据物体漂浮,浮力等于重力,以及密度公式分别列出排开水和酒精的关系式。
8.【答案】C
【解析】解:
A、,,,故A错误。
B、因为,甲、乙两物体的体积相同,将它们都浸没在水中,排开水的体积与物体体积相同,
所以,,。
故B错误。
C、将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示数是:,,
所以,,故C正确。
D、若将它们都浸没在水中,B两弹簧测力计的示数:,
,故D错误。
故选:C。
A、A、B两弹簧测力计的示数分别是两物体的重力大小,有甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是,乙的密度是,根据可求出重力。
B、将它们都浸没在水中,因为排开水的体积相同,根据阿基米德定律可判断甲、乙两物体受到的浮力大小。
C、A弹簧测力计的示数等于甲物体的重力与受到的浮力之差。然后与甲受到的重力之比即可。
D、将它们都浸没在水中,分别表示出A、B两弹簧测力计的示数,然后之比即可。
本题考查了重力和浮力的计算,知道弹簧测力计的示数是重力与浮力之差是解题的关键。
9.【答案】B
【解析】解:甲图中,木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,则,
漂浮时浮力等于重力,所以,
即:,
则液体的密度:;
在木块上表面轻放一个物块则,A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,
即:,
,
化简可得:,
则B的密度:,
故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。
故选:B。
根据物体漂浮时浮力等于重力,算出物体B的密度,作出判断。
本题主要考查阿基米德原理以及物体的浮沉条件,有一定难度。
10.【答案】D
【解析】解:
A、物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以根据可知,所受浮力大小不变,故A错误;
B、由题可知,物体的重力,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数,
则此时物体受到的浮力:,
物体在容器底部时,其排开水的体积是前面这种情况的2倍,则此时物体受到的浮力为;故B错误;
C、物体的质量为:,故C错误;
D、物体浸没在水中时,排开水的体积与物体自身的体积相等,
则,
所以物体的密度故D正确。
故选:D。
根据浮力大小的影响因素分析解答;
当物体全部离开水面后,弹簧测力计对物体的拉力等于物体的重力,物体有一半体积露出水面时,物体受到弹簧测力计对物体的拉力、浮力和重力,三力平衡,根据求出此时物体所受的浮力,此时物体排开水的体积即为物体体积的一半,物体在容器底部时,物体排开水的体积等于物体的体积,据此求出此时受到的浮力;
根据求出物体的质量;
根据求出物体在容器底部时排开水的体积,然后利用计算其密度。
此题考查浮力、密度的计算、阿基米德原理和液体压强公式的应用,是一道力学综合题,通过比较,得出把物体从容器底部提出水面时受到的平均拉力与在空中匀速将物体提升时拉力的大小关系是解答此题关键。
11.【答案】;不变
【解析】解:水的体积:,
由得,水的质量:
;
密度是物质的一种特性,同种物质同种状态的密度相同,与物体的质量和体积无关,所以,剩余半瓶水的密度不变,仍然是。
已知纯净水的体积和密度,利用公式得到其质量。
某种物质单位体积的质量叫这种物质的密度,密度是物质的一种特性,同种物质同种状态密度相同,与物体的质量和体积无关。
本题考查了学生对密度公式的应用的了解与掌握,知道密度是物质的特性,同种物质同种状态密度相同是此题关键。
12.【答案】;;变小
【解析】解:
①由,可得,
游轮受到的浮力:
;
②由,可得,
卸下燃油的质量:
;
③油轮在长江中航行时处于漂浮状态,漂浮时,浮力等于其重力,卸下燃油后,油轮重力变小,则浮力变小,排开水的重力变小,由此可知,排开水的质量变小,由可知,排开水的体积变小。
故答案为:;;变小。
①已知游轮排开水的体积,可以得到排开水的质量,进一步得到排开水的重力;根据阿基米德原理,受到的浮力等于排开水的重力;
②已知燃油的密度和体积,利用公式得到燃油的质量;
③根据阿基米德原理,受到的浮力等于排开水的重力,卸下燃油油轮重力变小,漂浮时,浮力等于其重力,则浮力变小,排开水的重力变小,由此可知,排开水的体积变小。
此题考查的是物体浮沉条件的应用、阿基米德原理计算公式及其变形公式的应用,其中正确选择液体的密度代入公式进行计算,是解决此题的关键。
13.【答案】
【解析】解:
由图丙知,内物块在相同时间内通过的路程相等,所以此时间内物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知此时的拉力,由二力平衡条件可得,滑动摩擦力;
由图丙可知,内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即内物块所受摩擦力仍等于6N;
由图丙知,内物块的平均速度:。
故答案为:6;。
根据题意判断物体所受摩擦力的种类;注意影响滑动摩擦力的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
由图丙确定物块在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。
根据算出内的平均速度。
本题是有关力和图象的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图丙确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小。
14.【答案】上 大于
【解析】解:浸没在水中的小球受到水的浮力大小为浮力的方向为竖直向上。
若使该小球仍然保持浸没在水中的状态,需要对它施加一个向上的力,则小球的受力情况如下:竖直向上的浮力、竖直向下的重力G、对它向上的力F;且三个力的关系为:;可见重力大于浮力。
故答案为:;上;大于。
根据阿基米德原理,可求小球所受浮力。浮力的方向竖直向上。
准确分析水中的小球所受的各个力,可分析小球所受重力和浮力间的关系。
熟练运用阿基米德原理、准确分析物体的受力情况;是解答此题的关键。
15.【答案】2p 2p
【解析】解:
由题知,A、B两个正方体是相同的,设正方体A和B的重力均为G,它们的底面积均为S,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,图甲中,A、B正方体并排放置时对桌面的压强:
。
按图乙所示将A物体平移出时,A与B接触的面积最小,此时A对B的压强最大,
A对B的压力:,
受力面积:,
则A对B的最大压强:。
此时B对桌面的压力:,
受力面积:,
此时B对桌面的压强:。
故答案为:2p;2p。
设正方体A和B的重力均为G,它们的底面积均为S,水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据表示出甲对桌面的压强。
按图乙所示叠放时,A对B的压力等于它的重力,当A物体移出时,A与B接触的面积最小,此时A对B的压强最大,根据求出A对B的最大压强;
按图乙所示叠放时,它们对桌面的压力和它们的重力相等,受力面积为B的底面积,根据求出对桌面的压强。
本题考查了压强的计算,关键是三种情况下的压力和压强对应值的判断,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
16.【答案】
【解析】解:由图知,木块漂浮,木块受到的浮力:
;
合金块浸没在水中,排开水的体积,
合金块受到的浮力:
。
故答案为:;2。
由图知,木块漂浮,木块受到的浮力等于重力;
合金块浸没水中,排开水的体积等于合金块的体积,利用阿基米德原理求合金块受到的浮力。
本题考查了物体的漂浮条件、阿基米德原理的应用,计算时注意单位换算:。
17.【答案】=;>;>
【解析】解:圆台形实心铁块甲和乙完全相同,将它们完全浸没在水中,排开液体的体积相同,根据知甲乙所受浮力的大小相等,即;
由图知:当从容器中取出相同质量的水,甲铁块浸没在水中的体积较大,则甲容器中剩余水的深度较大,根据知水对甲容器底部的压强较大,即
,根据知甲受到的浮力大,即。
故答案为:=;>;>。
根据分析甲乙所受浮力的大小;
由图知当从容器中取出相同质量的水,甲铁块浸没在水中的体积较大,则甲容器中剩余水的深度较大,根据判断出水对容器底部压强的大小,根据判断出甲乙受浮力的大小。
本题考查了压强和浮力的比较,熟练压强和浮力公式即可解答。
18.【答案】;左;会;不变
【解析】解:由图示刻度尺可知,刻度尺分度值是1mm,物体左端与零刻度线对齐,右端在与之间,估读为,即正方体物块的边长:;
天平使用前的调节:若指针右偏,向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
把物块放在左盘,右中放入一个10g的砝码,天平再次平衡,可知物体的质量:,
正方体物块的体积:,
正方体物块的密度:,
由于,所以,把该物块放入装满水的烧杯中,物块将会沉底;
把该物块放入装满水的烧杯前后,烧杯中水的密度和深度不变,水对烧杯底产生的压强不变。
故答案为:;左;会;不变。
根据图示刻度尺确定其分度值,读出刻度尺示数;
天平使用前的调节:若指针右偏,向右左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值,计算出物体密度,与水的密度比较后,判断物体在水中的状态;
液体产生的压强与液体的密度和深度有关。
本题考查刻度尺、天平的使用,密度的计算和影响液体压强的因素,掌握密度的公式、熟知水的密度是解答本题的关键。
19.【答案】漂浮
【解析】解:因为,
所以实心物体投入水中,物体静止时处于漂浮状态;
因为物体漂浮,所以;
根据可得:
。
故答案为:漂浮;10;。
利用物体的浮沉条件判定:实心物体密度小于水的密度,故物体漂浮在水面上;
物体漂浮在水面上,浮力等于物体重力;利用阿基米德原理可知物体排开水的体积。
本题考查了物体的漂浮条件以及阿基米德原理的理解和运用,利用好“实心物体密度小于水的密度,物体漂浮在水面上”是本题的突破口。
20.【答案】解:重物对豆腐的压强;
豆腐的密度。
答:重物对豆腐的压强为220Pa;
豆腐的密度为。
【解析】知道重物对豆腐的压力和受力面积,根据求出重物对豆腐的压强;
知道豆腐的质量和体积,根据求出其密度。
本题考查了压强和密度的计算,是一道较为简单的计算题。
21.【答案】解:
上表面所受水的压强:
;
、B受到的总浮力:
;
因为A、B恰好悬浮,所以,
可得B的重力:
;
受到的浮力:
,
细线对B的拉力:
。
答:上表面所受水的压强为1200Pa;
和B受到的总浮力为15N;
所受重力大小为7N;
细线对B的拉力大小为2N。
【解析】知道上表面所处的深度,利用求A上表面所受水的压强;
、B排开水的体积等于二者的总体积,利用阿基米德原理求受到的总浮力;
因为A、B恰好悬浮,所以受到的浮力等于总重力,知道A的重力,可求B的重力;
利用阿基米德原理求B受到的浮力,B受到的拉力等于B的重力减去浮力。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,用到的公式较多,利用好相关的已知量是关键。
22.【答案】解:由题意知,“气凝胶”的特点有:密度小、耐高温、隔热性好、富有弹性等.
覆盖在金属块上气凝胶的体积:
,
由可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量:
;
钢材的质量:
,
由可得钢材的体积:
,
由题知,气凝胶的体积:
,
气凝胶的质量:
答:气凝胶这种物质具有密度小、耐高温的优异的物理属性;
覆盖在金属块上的气凝胶质量为;
采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需“气凝胶”的质量为
【解析】认真审题,根据题意提供的信息找出气凝胶优异的物理属性;
根据题意求出覆盖在金属块上气凝胶的体积,根据密度公式求出质量;
知道钢材的质量和钢的密度,利用公式求出钢材的体积即气凝胶的体积,然后利用公式求出气凝胶的质量.
本题考查了学生对密度公式及其变形公式的掌握和运用,知道钢材的体积与气凝胶的体积相等是本题的关键.
23.【答案】解:
设木块的体积为V、质量为M,铁块A质量为,
在乙图中,把木块和铁块A作为一个整体,根据二力平衡条件可知,浮力等于总重力,
即:---------①
设铁块B的质量为、体积为,
对铁块B,由密度公式可得:-----------②
在丙图中,把木块和铁块B作为一个整体,根据二力平衡条件可知,总浮力等于总重力,
即:--------③
联立①②③解得:,
代入数据得:。
答:两个铁块A和B的质量之比为69:79。
【解析】由乙图可知木块和A铁块漂浮,由丙图可知木块和B铁块悬浮,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理得出等式,联立求解。
本题考查了阿基米德原理的应用,关键是根据物体的浮沉条件和阿基米德原理得出等式。
24.【答案】<
【解析】解:小强的重力:,
小强同学双脚站立时对地面的压力:;
由图可知,图中有180个小格,则一只鞋印的面积,
则小强同学双脚站立时,地面的受力面积,
小强同学双脚站立时对地面的压强:;
小强双脚站立在沙地和单脚站在水泥地面上,对地面的压力都等于自身的重力,由于小强的重力不变,所以小强双脚站立在沙地和单脚站立在水泥地面上,对地面的压力相等,
小强双脚站立在沙地时,地面的受力大于单脚站立在水泥地面时,地面的受力面积,根据可知,小强双脚站立在沙地时,对沙地压强为小于单脚站立在水泥地面上时,对水泥地面压强为,即。
答:小强同学双脚站立时对地面的压力是555N;
小强同学双脚站立时对地面的压强为;
。
根据求出小强的重力,小强同学双脚站立时对地面的压力等于自身的重力;
由图数出方格个数,据此求出鞋底的面积,根据求出小强同学双脚站立时对地面的压强;
小强双脚站立在沙地和水泥地面上,对地面的压力都等于自身的重力,单脚站立时与地面的接触面积小于双脚站立时与地面的接触面积,根据可知对地面的压强大小关系。
本题考查重力公式和压强公式的应用,解题的关键是能正确数出鞋印小格的数目。
25.【答案】沉底 30
【解析】解:根据力的合成可知:容器底部受到物块的压力,所以,容器底部受到物块的压力F不再发生变化,且不为零,由此可知物体处于沉底状态;即水的深度从以后物体处于沉底状态;
由表中数据分析,加水之内时,每加水水的深度增加8cm,变化时均匀的;当加入水的总体积时,即从加水到时,加水水的深度只增加7cm,由此可知:当加入水的总体积时,物块已经浸没;所以当加入水的总体积时,物块处于沉底状态;
加水时水的深度增加8cm,则此时水的横截面积;
加水到时水的深度增加4cm,则此时水的横截面积;
由于,
则,
所以,水的深度;
物块浸没时浮力最大,,
则;
如果图乙中,则该物块的重力,
容器内不加水时,物体对容器底部的压力等于物块的重力,即,
物体对容器底部的压强。
答:沉底;
;
物块受到的最大浮力是6N;
如果图乙中,则该物块的重力是;容器内不加水时,物体对容器底部的压强是3600Pa。
容器底部受到物块的压力,当浮力不在变大时,容器底部受到物块的压力F也不再发生变化,若F不为零则物体处于沉底状态;若F为零则物体处于悬浮和漂浮状态,由此可知:水的深度从以后物体处于沉底状态;再根据水的深度变化即可判断当加入水的总体积时物块是否处于浸没即可;
水的深度正是物块刚刚浸没的状态,所以与物块的高度相等,根据加水时水的深度变化求出此时水的横截面积,根据加水到时水的深度变化求出此时水的横截面积,由于当加入水的总体积时物块处于浸没状态,所以容器的底面积,则,,据此即可求出物块的底面积,然后根据物块的体积求出物块的高度,即为;
物块浸没时受到浮力最大,根据即可求出最大浮力;
如果图乙中,根据物块受力平衡即可求出该物块的重力;容器内不加水时,物体对容器底部的压力等于物块的重力,利用即可求出物体对容器底部的压强。
本题考查了物体浮沉条件、液体压强公式、密度公式的应用,关键是根据图乙和表中数据分析所处的状态。
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